10.2. Применение голографии

Голография находит широкое применение в различных областях науки и техники.

Основное приложение – измерения, а также получение пространственных изображений, предназначенных для зрительного восприятия. В последние годы чрезвычайно расширилось применение голографии в системах записи, хранения и обработки информации (будут рассмотрены позднее).

Голографическими методами контролируют точность изготовления изделий сложной формы, исследуют их деформации и вибрации.

При контроле точности изготовления изделий деталь облучают светом лазера, и отраженный свет пропускают сквозь голограмму эталонного образца. При отклонении размеров от эталонных, искажении формы и появлении поверхностных напряжений возникают полосы интерференции, число и расположение которых характеризует степень отличия изделия от образца или величину деформаций. Аналогичным образом исследуют обтекание тел потоками жидкости и газа: голограммы позволяют не только увидеть в них вихри и области уплотнений, но и оценить их интенсивность.

Голографическая интерферометрия

Г олографическая интерферометрия позволяет проводить очень точные измерения. Рассмотрим применение голографии для измерений деформаций (рис.10.3).

На одной и той же фотопластинке ФП вначале регистрируется голограмма предмета П, находящегося в исходном состоянии, а затем голограмма предмета, деформированного под действием нагрузки Р. При воспроизведении оба изображения восстанавливаются одновременно и соответствующие им колебания интерферируют. В результате деформация предмета выявляется на восстановленном изображении в виде интерференционных полос. Таким методом возможно измерение деформации в десятые доли микрона и даже меньше. Метод пригоден и для фиксации малых перемещений предмета относительно некоторого исходного положения.

Голографическая интерферометрия позволяет исследовать предметы неправильной формы, а также диффузно отражающие, поскольку отклонения формы поверхности от правильной на интерференционной картине не сказываются: обе интерферирующие волны искажаются одинаково, так как эталонную световую волну создает сам предмет. Все это определяет существенные преимущества голографической интерферометрии по сравнению с классической двух- или многолучевой интерферометрией.

Голографическая интерферометрия открывает широкие возможности при исследовании различных материалов, конструкций, элементов, при изучении таких физических явлений, как ударная волна, диффузия, турбулентность и др.

Голографическими методами можно распознавать образы, т.е. искать объекты, идентичные заданному, среди множества других, похожих на него. Такими объектами могут быть геометрические фигуры, фотографии человека, буквы или слова, отпечатки пальцев и т.д. На пути лазерного луча устанавливают сначала кадр, на котором может находиться искомый объект, а за ним – голограмму этого объекта. Появление яркого пятна на выходе говорит, что объект в кадре присутствует. Такая оптическая фильтрация может производиться автоматически и с большой скоростью.

Методами акустической голографии удается получать объемные изображения предметов в мутной воде, где обычная оптика бессильна.

Голограммы музейных редкостей экспонируются на выставках, продаются в сувенирных ларьках. Начинают появляться, хотя и очень редко, объемные книжные иллюстрации. А голографическое кино и телевидение, несмотря на многолетние исследования и экспериментальные съемки, возникнет, видимо, нескоро.